Уровень напряжения
Если устройство говорит, что ему нужно определенное напряжение, то вы должны предположить, что ему нужно это напряжение. И ниже, и выше может быть плохо.
В лучшем случае, при более низком напряжении устройство не будет работать правильно очевидным образом. Тем не менее, некоторые устройства могут работать правильно, а затем неожиданно выходить из строя при правильных обстоятельствах. Когда вы нарушаете необходимые спецификации, вы не знаете, что может произойти. Некоторые устройства могут даже быть повреждены слишком низким напряжением в течение продолжительных периодов времени. Например, если устройство имеет двигатель, то двигатель может не развить достаточный крутящий момент для вращения, поэтому он просто нагревается. Некоторые устройства могут потреблять больший ток для компенсации более низкого напряжения, но более высокий, чем предполагалось, может что-то повредить. В большинстве случаев более низкое напряжение просто приводит к тому, что устройство не работает, но нельзя исключать повреждения, если вы ничего не знаете об устройстве.
Превышение указанного напряжения, безусловно, плохо. Все электрические компоненты имеют напряжения, выше которых они выходят из строя. Компоненты, рассчитанные на более высокое напряжение, обычно стоят дороже или имеют менее желательные характеристики, поэтому выбор правильного отклонения напряжения для компонентов в устройстве, вероятно, привлек значительное внимание при проектировании. Подача слишком большого напряжения нарушает проектные предположения. Некоторый уровень слишком высокого напряжения может что-то повредить, но вы не знаете, где этот уровень. Относитесь серьезно к тому, что говорит устройство на его фирменной табличке, и не давайте ему больше напряжения, чем это.
Текущий рейтинг
Ток немного другой. Источник постоянного напряжения не определяет ток: нагрузка, которая в данном случае является устройством, делает. Если Джонни хочет съесть два яблока, он собирается съесть только два, независимо от того, положите ли вы на стол 2, 3, 5 или 20 яблок. Устройство, которое хочет 2 A тока, работает так же. Он потребует 2 А, независимо от того, может ли источник питания обеспечивать только 2 А, или мог ли он обеспечить 3, 5 или 20 А. Номинальный ток источника питания - это то, что он может выдавать, а не то, что он всегда будет форсировать через загрузить как-нибудь. В этом смысле, в отличие от напряжения, номинальное значение тока источника питания должно быть, по крайней мере, тем, что нужно устройству, но оно не повредит, если оно выше. Например, источник питания с напряжением 9 вольт на 5 ампер является расширенным вариантом источника питания на 9 вольт на 2 ампера.
Замена существующего запаса
Если вы заменяете предыдущий блок питания и не знаете требований к устройству, тогда учитывайте, что номинал блока питания соответствует требованиям к устройству. Например, если устройство без маркировки было запитано от источника 9 В и 1 А, вы можете заменить его на источник питания 9 В и 1 или более ампер.
Расширенные понятия
Выше приведены основы того, как выбрать источник питания для какого-либо устройства. В большинстве случаев это все, что вам нужно знать, чтобы пойти в магазин или онлайн и купить блок питания. Если вы все еще немного сомневаетесь в том, что именно напряжение и ток, то, вероятно, лучше прекратить сейчас. В этом разделе подробно рассматриваются источники питания, которые, как правило, не имеют значения на уровне потребителя, и в нем предполагается некоторое базовое понимание электроники.
Регулируемый и нерегулируемый
нерегулируемый
Очень простые источники питания постоянного тока, называемые нерегулируемыми , просто понижают входной переменный ток (как правило, требуемый постоянный ток имеет намного более низкое напряжение, чем напряжение питания, к которому вы подключаете источник питания), выпрямитеэто для производства DC, добавить выходной колпачок, чтобы уменьшить пульсацию, и назовите это день. Несколько лет назад многие источники питания были такими. Они были немного больше, чем трансформатор, четыре диода, составляющие двухволновой мост (принимает абсолютное значение напряжения в электронном виде), и крышка фильтра. В таких источниках выходное напряжение определяется соотношением витков трансформатора. Это фиксированное значение, поэтому вместо фиксированного выходного напряжения их выход в основном пропорционален входному напряжению переменного тока. Например, такой источник постоянного тока «12 В» может составлять 12 В при напряжении 110 В, но затем может превышать 13 В при напряжении 120 В.
Другая проблема с нерегулируемыми источниками питания заключается в том, что выходное напряжение не только является функцией входного напряжения, но также будет колебаться в зависимости от того, сколько тока поступает от источника питания. Нерегулируемый источник питания 12 В 1 А, вероятно, предназначен для обеспечения номинального 12 В при полном выходном токе и наименьшем действительном входном напряжении переменного тока, например, 110 В. Он может превышать 13 В при напряжении 110 В без нагрузки (0 А выход) в одиночку, а затем еще выше при более высоком входном напряжении. Такой источник питания может легко погасить 15 В, например, при некоторых условиях. Устройства, которые нуждались в "12 В", были разработаны, чтобы справиться с этим, так что это было хорошо.
Под застройку
Современные источники питания больше не работают таким образом. Практически все, что вы можете купить в качестве бытовой электроники, будет регулируемым источником питания. Вы все еще можете получить нерегулируемые расходные материалы от более специализированных поставщиков электроники, ориентированных на производителей, профессионалов или, по крайней мере, любителей, которые должны знать разницу. Например, у Jameco есть широкий выбор источников питания. Их бородавки специально подразделяются на регулируемые и нерегулируемые типы. Однако, если вы не будете ковыряться там, где не должен быть средний потребитель, вы вряд ли столкнетесь с нерегулируемыми поставками. Попробуйте попросить нерегулируемую настенную бородавку в потребительском магазине, где продаются и другие вещи, и они, вероятно, даже не поймут, о чем вы говорите.
Регулируемый источник питания активно контролирует выходное напряжение. Они содержат дополнительные схемы, которые могут настраивать выходное напряжение вверх и вниз. Это делается непрерывно, чтобы компенсировать изменения входного напряжения и изменения тока, который потребляет нагрузка. Например, регулируемый источник питания на 1 ампер на 12 вольт будет выдавать напряжение, близкое к 12 В, во всем диапазоне входного напряжения переменного тока и до тех пор, пока вы не получите от него более 1 А.
Универсальный вход
Поскольку в источнике питания имеется схема, позволяющая выдерживать некоторые колебания входного напряжения, не намного сложнее расширить допустимый диапазон входного напряжения и охватить любую допустимую мощность на стенке, найденную в любой точке мира. Все больше и больше материалов делается таким образом и называется универсальным вкладом . Как правило, это означает, что они могут работать от 90-240 В переменного тока, и это может быть 50 или 60 Гц.
Минимальная нагрузка
Некоторые источники питания, как правило, более старые коммутаторы, требуют минимальной нагрузки . Обычно это 10% от полного номинального выходного тока. Например, 12-вольтный 2-амперный источник питания с минимальной нагрузкой 10% не гарантирует правильной работы, если вы не нагрузите его не менее чем на 200 мА. Это ограничение вы найдете только в OEM-моделях. Это означает, что расходные материалы спроектированы и проданы для встраивания в чужое оборудование, где правильный тип инженера внимательно рассмотрит эту проблему. Я не буду вдаваться в подробности, так как это не касается потребительского электропитания.
Текущий предел
Все расходные материалы имеют максимальный ток, который они могут обеспечить, и при этом остаются неизменными. Для источника питания «12 вольт на 1 А» это означает, что все в порядке, если вы не пытаетесь получить больше, чем номинальный 1 А.
Есть несколько вещей, которые может сделать запас, если вы попытаетесь превысить рейтинг в 1 А. Это может просто перегореть. Специальные расходные материалы OEM, которые урезаны по цене, могут загореться или исчезнуть в жирном облаке черного дыма. Однако в настоящее время наиболее вероятным ответом является то, что источник питания снизит свое выходное напряжение до уровня, необходимого для того, чтобы не превышать выходной ток. Это называется ограничением тока . Часто текущий лимит устанавливается немного выше, чем рейтинг, чтобы обеспечить некоторую маржу. Например, источник питания «12 В 1 А» может ограничивать ток до 1,1 А.
Устройство, которое пытается потреблять чрезмерный ток, вероятно, не будет работать правильно, но все должно оставаться безопасным, не загораться и хорошо восстанавливаться после снятия чрезмерной нагрузки.
пульсация
Никакой источник питания, даже регулируемый, не может поддерживать свое выходное напряжение точно на номинальном уровне. Обычно из - за способом работает подача, будет некоторая частота , при которой выход колеблется немного, или рябь . При нерегулируемых источниках пульсация является прямой функцией входного переменного тока. Нерегулируемые источники питания базового трансформатора, питаемые от 60 Гц переменного тока, обычно имеют пульсацию, например, при 120 Гц. Пульсация нерегулируемых поставок может быть довольно большой. Чтобы снова использовать пример с напряжением 12 вольт на 1 ампер, пульсация может легко составить вольт или два при полной нагрузке (выходной ток 1 А). Регулируемые источники питания обычно являются переключателями и, следовательно, пульсируют на частоте переключения. Регулируемый 12 В 1 Переключатель может, например, пульсации ± 50 мВ при 250 кГц. Максимальная пульсация может не соответствовать максимальному выходному току.